KR100458849B1 - Poly ethylene compound using for a drainpipe manufacture possible to adhere to each butts of the drainpipe and a dreinvpipe manufactured thereof - Google Patents
Poly ethylene compound using for a drainpipe manufacture possible to adhere to each butts of the drainpipe and a dreinvpipe manufactured thereofInfo
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Abstract
본 발명은 맞이음 융착이 가능한 막힘 이중벽관 제조에 사용되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드 및 이를 이용하여 제조된 이중벽관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중벽관의 양 단부에 폴리에틸렌 수지 100중량부에 상용화제 0.1중량부~10중량부와 가교제 0.05~5중량부, 그리고 산화방지제 0.01~2중량부 및 활제 0.01~2중량부가 혼합되어 구성되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드를 충진시켜 관의 연결시 맞이음이 가능하도록 하는 막힘 이중벽관 제조에 사용되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드 및 이를 이용하여 제조된 이중벽관에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 이중벽관을 회전시킬 수 있는 장치와 절삭기 및 충진기를 포함하는 막힘단부 성형장치를 이용하여 이중벽관의 양 단부에 상기 기능성 폴리에틸렌 컴파운드를 충진하게 되어 이음부에 누수현상을 방지하고, 토사 등 외압에 강한 하수관을 형성하도록 하는 맞이음 융착이 가능하게 된다.The present invention relates to a functional polyethylene compound used in the manufacture of a sealed double wall pipe capable of butt fusion and a double wall pipe manufactured using the same. More specifically, 0.1 weight of a compatibilizer in 100 parts by weight of polyethylene resin at both ends of the double wall pipe. Clogged double wall to fill the functional polyethylene compound composed by mixing 10 parts by weight to 10 parts by weight, 0.05 to 5 parts by weight of crosslinking agent, 0.01 to 2 parts by weight of antioxidant and 0.01 to 2 parts by weight of lubricant, so as to be fitted when connecting the pipes. The present invention relates to a functional polyethylene compound used for the production of a pipe and a double wall pipe produced using the same. The present invention is to fill the functional polyethylene compound at both ends of the double wall pipe by using a device capable of rotating the double wall pipe and the clogging end forming apparatus including a cutting machine and the filling machine to prevent leakage phenomenon in the joint, Butt fusion is made possible to form sewer pipes resistant to external pressure such as soil and sand.
Description
본 발명은 맞이음 융착이 가능한 막힘 이중벽관 제조에 사용되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드 및 이를 이용하여 제조된 이중벽관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중벽관의 양 단부에 폴리에틸렌 수지 100중량부에 상용화제 0.1중량부~10중량부와 가교제 0.05~5중량부, 그리고 산화방지제 0.01~2중량부 및 활제 0.01~2중량부가 혼합되어 구성되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드가 관의 양 단부에 충진되게 하여 관과 관의 연결시 맞이음이 가능하도록 하므로, 이음부에 누수현상을 방지하고, 토사 등 외압에 강한 하수관을 형성하도록 하는 막힘 이중벽관 제조에 사용되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드 및 이를 이용하여 제조된 이중벽관에 관한 것이다.The present invention relates to a functional polyethylene compound used in the manufacture of a sealed double wall pipe capable of butt fusion and a double wall pipe manufactured using the same. More specifically, 0.1 weight of a compatibilizer in 100 parts by weight of polyethylene resin at both ends of the double wall pipe. When the pipe is connected to the tube by filling functional ends of the polyethylene compound composed of 10 parts by weight to 10 parts by weight, 0.05 to 5 parts by weight of crosslinking agent, 0.01 to 2 parts by weight of antioxidant and 0.01 to 2 parts by weight of lubricant, The present invention relates to a functional polyethylene compound used in the manufacture of a blocked double wall pipe to prevent leakage and to form a sewer pipe resistant to external pressure such as earth and sand.
일반적으로 오수관이나 우수관 등의 관으로 사용되는 관은 직경이 매우 크고, 땅 속에 매설되기 때문에 내압성과 수밀성이 양호하게 제조되어야 한다. 따라서, 이와 같은 조건을 만족시키기 위하여 관의 단부에 중공부가 형성되는 구조의 이중벽관이 개발되었고, 또한 이와 같이 개발된 이중벽관은 그 단점을 개선하기 위하여 다양한 방식으로 제조되고 있다.In general, a pipe used as a sewage pipe or rain pipe is very large in diameter and buried in the ground, so that pressure resistance and watertightness should be well manufactured. Therefore, in order to satisfy such conditions, a double wall tube having a structure in which a hollow part is formed at the end of the tube has been developed, and the double wall tube thus developed has been manufactured in various ways to improve its disadvantages.
종래의 이중벽관은 중공부가 형성된 원통형의 긴 관이 드럼형상의 맨드릴에 일정한 간격을 유지하도록 코일 형태로 감겨지면서, 상기 용융수지가 간격사이에공급되어 롤러 등에 의해 내부면과 외부면이 평평하게 형성된다. 이러한 구조를 갖는 이중벽관은 일정한 길이로 절단되어 원통형태의 관으로 제조되고 있다.Conventional double-walled tube is wound in the form of a coil so that a cylindrical long tube formed with a hollow portion is maintained in a drum-shaped mandrel, and the molten resin is supplied between the gaps to form an inner surface and an outer surface by a roller or the like. do. The double wall tube having such a structure is cut into a predetermined length and manufactured into a cylindrical tube.
그러나, 이와 같은 방식에 의해 제조된 종래의 이중벽관은 제조시 열수축 정도의 차이로 인하여 중공부를 따라 외부 둘레면이 나선형으로 우묵하게 함몰된 홈이 형성되며, 또한, 양 단부면에는 이중벽관 내부에 형성되는 중공부가 노출되어 양 단부 테두리의 일부가 갈라진 홈의 형태로 남아있게 된다. 이와 같은 원인으로 인하여 이중벽관은 내부에 형성된 중공부에 의하여 관과 관을 연결하는 작업이 용이하지 않고, 또한 사용도중 하중 등의 외압에 의해 관이 변형되거나 또는 연결부가 파손되는 등의 문제점이 발생되었다.However, the conventional double wall tube manufactured by the above-described method has grooves in which the outer circumferential surface is recessed in a spiral shape along the hollow part due to the difference in the degree of heat shrinkage during manufacture, and both end faces are formed inside the double wall tube. The hollow part to be formed is exposed so that a part of both edges remain in the form of a groove. Due to this reason, the double wall pipe is not easy to connect the pipe and the pipe by the hollow part formed therein, and also causes problems such as deformation or breakage of the pipe due to external pressure such as load during use. It became.
다시 말해서, 종래의 이중벽관은 하수관들 간의 결합 또는 접합방식은 종래의 이중벽관 양 단부에 중공부가 노출되어 형성되는 홈과 외부면에 형성된 홈으로 인하여 그 방식이 제한적일 뿐 아니라 접합 후에 중공부가 형성된 부분의 외부가 함몰되어 결합부위의 강도를 약화시키는 문제가 있다.In other words, in the conventional double wall pipe, the coupling or joining method between sewage pipes is not limited due to the grooves formed on the outer surface and the grooves formed by exposing the hollow portions at both ends of the conventional double wall pipe, and the hollow portion is formed after the joint. There is a problem in that the outside of the recess is weakened the strength of the bonding site.
좀더 구체적으로 설명하면, 종전 기술에 있어서는 이중벽관의 양 단부면에 형성된 홈으로 인해 가장 완벽한 연결 방식인 맞이음 융착에 의한 접합이 불가능하였다. 그리고, 둘레면을 따라 내부에 형성된 중공부에 의하여 전기융착시트 접합시에는 중공부가 형성된 부위가 열에 의해 용융되는 정도의 차이가 발생되기 때문에 중공부가 형성된 관의 외부가 함몰되는 일이 종종 발생되어 외압 하중에 영향을 받게 된다.In more detail, in the prior art, the grooves formed at both end faces of the double wall tube were unable to be joined by the butt fusion, which is the most perfect connection method. In addition, when joining the electrofusion sheet by the hollow part formed along the circumferential surface, a difference in the degree to which the hollow part is formed is melted by heat is often caused, so that the outside of the hollow part formed tube is often recessed. It will be affected by the load.
또한, 열수축시트 접합에 있어서는 중공부를 따라 함몰된 외부의 홈에 의해열수축시트가 완전하게 접합되기 어렵고, 또한 열수축시트와 외부에 형성되는 홈 사이에 통로가 발생되어 오수와 우수의 침투가 발생되는 것은 물론이고, 융착의 정도를 약하게 하는 문제가 발생되며, 열수축시트 자체의 강도와 경도로 인하여 시트가 쉽게 파손되는 일이 빈번하였다.In addition, in the heat shrink sheet bonding, it is difficult for the heat shrink sheet to be completely joined by external grooves recessed along the hollow part, and a passage is generated between the heat shrink sheet and the grooves formed in the outside, so that the sewage and rainwater infiltration are generated. Of course, a problem of weakening the degree of fusion occurs, and the sheet is frequently damaged due to the strength and hardness of the heat shrink sheet itself.
따라서, 이와 같은 중공부에 의해서 이중벽 하수관의 외부면 둘레를 따라 형성되는 홈과 양 단부 테두리에 형성되는 홈은 이중벽 하수관들의 결합에 있어서 많은 문제를 일으키고 있다.Therefore, the groove formed along the outer circumference of the double wall sewer pipe by the hollow portion and the groove formed at the edges of both ends cause many problems in the coupling of the double wall sewer pipe.
이와 같은 단점들에 의해 발생되는 문제들은 시공시에는 연결부의 수밀 시험이 불가능하여 시공 당시 수밀성을 확인할 수 없는 문제가 있다. 즉, 수밀성이 기준에 미달인 경우가 발생되어도 시공시 확인되지 않고 매설되기 때문에 시간이 흐른 후 문제가 발생되어야만 확인할 수 있는 실정이다.Problems caused by such drawbacks have a problem that can not confirm the watertightness at the time of construction because the watertight test of the connection is impossible during construction. In other words, even if the case where the watertightness is lower than the standard, it is not confirmed at the time of construction, so it is buried.
한편, 이와 같은 문제를 해소하기 위하여 삼중벽 구조의 관이 개발되기는 하였으나 이와 같이 삼중벽 구조를 갖는 관은 제조 공정이 복잡하여 생산시간이 많이 소요된다는 것이다. 뿐만 아니라 생산에 소요되는 재료가 종래의 이중벽관 보다 많이 소요되기 때문에 원가상승의 원인이 되고 있고, 이로 인한 경쟁력을 약화시키고 있다.On the other hand, in order to solve such a problem, the triple wall structure of the tube has been developed, but the pipe having the triple wall structure as described above is complicated in the manufacturing process and requires a lot of production time. In addition, since the material required for production requires more than the conventional double walled pipe, it causes the cost increase, thereby weakening the competitiveness.
그리고, 상기 삼중벽 구조의 관은 관체의 중량 증가로 인하여 시공이 불편할 뿐 아니라 매설된 후 장기간 사용 시 상부에서 가해지는 압력 등과 온도변화 등의 환경조건에 의하여 균열 등의 문제가 발생되고 있어 생산비용에 비하여 그다지 높은 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.In addition, the pipe of the triple wall structure is not only inconvenient to install due to the increase in the weight of the tube, but also buried due to problems such as cracks due to environmental conditions such as pressure and temperature changes applied at the upper part during long-term use after being buried. Compared to the situation is not getting much higher effect.
또한, 상기 삼중벽 구조의 관은 중공부에 충진된 폴리에틸렌(PE) 재질의 충진층이 부분적으로 충진되지 않게 되는 보이드(void) 현상이 발생되거나 또는 응축시 수축에 의하여 중공부의 내벽과 균일한 접착상태를 이루지 못하여 이중벽관의 중공부 내벽과 충진물이 분리되는 상분리 현상이 발생되어 맞이음 융착시 불량률이 발생되고 있다.In addition, the triple-walled tube has a void phenomenon in which the filling layer made of polyethylene (PE) material filled in the hollow part is not partially filled or is uniformly adhered to the inner wall of the hollow part by shrinkage during condensation. Since the phase separation phenomenon in which the inner wall of the hollow wall of the double wall pipe and the filler are separated is not achieved, defect rate is generated during the fusion welding.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 이중벽관의 절단부의 중공부에 기능성 폴리에틸렌 컴파운드를 충진함으로써, 충전되지 않는 부위가 부분적으로 나타나는 공극 현산을 방지하고, 이중벽관과 충진물질과의 상분리현상을 방지하도록 하여 맞이음이 가능하도록 하는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드를 제공하는 데에 있다.Therefore, an object of the present invention for solving the above problems is to fill the hollow of the functional polyethylene compound in the hollow of the cut portion of the double wall pipe, to prevent the occurrence of voids appearing partially filled portion, double wall pipe and the filler material The present invention provides a functional polyethylene compound that prevents phase separation from the physiological group.
본 발명의 또 다른 일 목적은 이중벽관의 양 단부 일부분에 기능성 폴리에틸렌 컴파운드를 충진시켜 맞이음이 가능하도록 구성되는 막힘 이중벽관을 제공하는 데에 있다.It is still another object of the present invention to provide a blocked double wall pipe that is configured to be filled by filling functional polyethylene compounds in a portion of both ends of the double wall pipe.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징은 이중벽관의 양 단부에 충진되는 충진제로 폴리에틸렌 수지 100중량부에 상용화제 1 ~ 30중량부와, 가교제 0.05 ~ 5중량부와, 산화방지제 0.01 ~ 2중량부 및 활제 0.01 ~ 2중량부를 혼합하여 구성되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드에 있다.상기 폴리에틸렌은 ASTM D-1505 방법으로 측정하였을 때, 밀도가 0.907 ~ 0.097g/㎤이고, 바람직하게는 0.910 ~ 0.960g/㎤이며, 또한 ASTM D-1238 방법으로 측정한 용융흐름지수(190℃, 216kg)는 0.01 ~ 50g/10분이고, 바람직하게는 0.1 ~ 50g/10분으로 구성될 수도 있다.One feature of the present invention for achieving the above object is a filler filled in both ends of the double-walled tube 1 part by weight to 30 parts by weight of the polyethylene resin, 0.05 to 5 parts by weight of crosslinking agent, 0.01 ~ antioxidant 2 parts by weight and 0.01 to 2 parts by weight of a lubricant in a functional polyethylene compound. The polyethylene has a density of 0.907 to 0.097 g / cm 3, preferably 0.910 to 0.960 g, as measured by the ASTM D-1505 method. / Cm 3, and the melt flow index (190 ° C., 216 kg) measured by the ASTM D-1238 method is 0.01 to 50 g / 10 minutes, and preferably 0.1 to 50 g / 10 minutes.
여기서, 상기 상용화제는 극성단량체인 불포화 카르복실산, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 말레오피마린산, 또는 무수테트라히드로프탈산 중 하나로 이용되는 것이 바람직하고, 가교제로서는 유기과산화물로써 디큐빌 페록사이드(Dicumyl Peroxide)인 것이 바람직하다.Here, the compatibilizer is preferably used as one of the unsaturated carboxylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, maleopimarinic acid, or tetrahydrophthalic anhydride, which is a polar monomer. It is preferable that it is (Dicumyl Peroxide).
바람직하게는 상기 기능성 폴리에틸렌 컴파운드는 온도 조절이 되는 건식 혼합기(헨셀 믹서)에서 혼합 후, 이축 압출기에서 용융혼합하여, 냉각수조에서 냉각시키고 펠렛타이져에 의해 2차가공이 용이하도록 펠렛 형태로 절단하며, 상기 펠렛을 융착기를 이용하여 이중벽관 절단부의 중공부에 충진하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the functional polyethylene compound is mixed in a dry mixer (Hensel mixer) with temperature control, melt mixed in a twin screw extruder, cooled in a cooling water tank, and cut into pellets to facilitate secondary processing by a pelletizer. , Filling the pellets to the hollow portion of the double wall tube cut using a fusion machine.
본 발명의 다른 일 특징은 중공부를 갖는 프로파일 형태로 제조되어 원통형으로 성형되는 이중벽관에 있어서, 상기 이중벽관의 단부 일정 길이에 형성된 중공부에 폴리에틸렌 수지 100중량부에 상용화제 0.1 ~ 10중량부와, 가교제 0.05 ~ 5중량부와, 산화방지제 0.01 ~ 2중량부 및, 활제 0.01 ~ 2중량부를 혼합하여 구성된 충진제를 충진하여 막힘단부 구조로 성형되는 이중벽관에 있다.Another feature of the present invention is a double-walled tube manufactured in the form of a profile having a hollow portion and formed in a cylindrical shape, 0.1 to 10 parts by weight of a compatibilizer and 100 parts by weight of polyethylene resin in a hollow formed at a predetermined length of the end of the double-walled tube. And a filler comprising 0.05 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, 0.01 to 2 parts by weight of an antioxidant and 0.01 to 2 parts by weight of a lubricant to form a clogged end structure.
도 1a는 본 발명에 따른 기능성 컴파운드를 이중벽관의 단부에 충진시키기 위한 막힘단부 성형장치의 전체 구조를 개략적으로 나타내기 위한 정단면도이다.1A is a front sectional view schematically showing the overall structure of a clogging end forming apparatus for filling a functional compound according to the present invention at an end of a double wall pipe.
도 1b는 도 1a에 도시된 막힘단부 성형장치의 구성요소인 충진기가 이중벽관의 일 단부에 결합된 상태를 나타내는 정단면도이다.FIG. 1B is a front sectional view showing a state in which a filler, which is a component of the clogging end forming apparatus shown in FIG. 1A, is coupled to one end of the double wall pipe.
도 2a는 선 "A-A"를 따라 절개된 상태를 나타내는 측단면도이다.2A is a side cross-sectional view showing a state cut along the line "A-A".
도 2b는 도 2a에 도시된 막힘단부 성형장치가 개폐 실린더에 의해 개방된 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 2B is a view showing a state in which the clogging end forming apparatus shown in FIG. 2A is opened by an opening / closing cylinder.
도 3a는 막힘단부 성형장치의 구성요소인 홀더의 구조를 나타내는 도면이다.3A is a view showing the structure of a holder which is a component of the clogging end forming apparatus.
도 3b는 도 3a에 도시된 홀더의 발이 접혀진 상태를 나타내는 도면이다.3B is a view showing a state in which the feet of the holder shown in FIG. 3A are folded.
도 4a는 막힘단부 성형장치의 구성요소인 절삭기의 결합 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 4A is a view showing an engaged state of a cutting machine that is a component of a clogging end forming apparatus. FIG.
도 4b는 도 4a에 도시된 절삭기를 통해 이중벽관의 단부 테두리를 따라 홈을 형성하는 상태를 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the state which forms the groove along the edge of the edge of a double wall pipe | tube through the cutting machine shown in FIG. 4A.
도 5는 막힘단부 성형장치의 구성요소인 충진용 지그의 구조를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the structure of the filling jig as a component of the clogging end forming apparatus.
도 6은 상기 막힘단부 성형장치를 통해 양 단부에 기능성 폴리에틸렌 컴파운드가 충진된 상태의 이중벽관을 나타내는 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view showing a double wall tube in which functional polyethylene compound is filled at both ends through the clogging end forming apparatus.
*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *
100 ... 막힘단부 성형장치 110 ... 몸체100 ... clogging end forming device 110 ... body
111 ... 덮개 112 ... 베이스111 ... Cover 112 ... Base
113 ... 고정발 114 ... 힌지113 ... fixed foot 114 ... hinge
115 ... 고정부재 116 ... 개폐신린더115 ... fixing member 116 ... opening and closing
117 ... 고정구 118 ... 클램프117 ... Fixture 118 ... Clamp
119 ... 고정 가이드 120 ... 홀더119 ... Retention guide 120 ... Holder
121 ... 풀리 122 ... 구동장치121 ... Pulley 122 ... Drive
123 ... 베이스 플레이트 124 ... 가이드 플레이트123 ... Base plate 124 ... Guide plate
125 ... 발 130 ... 절삭기125 ... Foot 130 ... Cutting Machine
131 ... 엔드밀 132 ... 지지대131 ... end mill 132 ... support
140 ... 충진기 141 ... 충진용 지그140 ... Filling Machine 141 ... Filling Jig
142 ... 삽입홈 143 ... 주입구142 ... Insertion groove 143 ... Injection port
144 ... 충진용 건 145 ... 공급관144 ... filling gun 145 ... supply line
150 ... 회전 실리더 151 ... 고정구150 ... rotating cylinder 151 ... fixture
200 ... 이중벽관 201 ... 중공부200 ... double wall pipe 201 ... hollow part
202 ... 충진부202 ... Filling section
이하에서는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상을 보다 상세히 설명을 하면 다음과 같다.Hereinafter will be described in more detail the technical spirit of the present invention for achieving the above object.
우선, 본 발명을 개략적으로 설명을 하면 종래와 동일한 방식으로 제조되는 이중벽관의 양 단부에 이하 설명되는 본 발명에 의해 구성되는 장치를 통해 단부의 테두리를 따라 일정한 깊이의 홈을 형성한 후, 이하 설명되는 본 발명에 따라 제조되는 기능성 컴파운드를 상기 홈에 충진시켜 이중벽관의 양 단부에 막힘구조를 갖도록 성형하므로 시공시 관과 관이 서로 맞이음이 가능하도록 구성하는 기술에 관한 것이다.종래에는 이중벽관의 중공부에 폴리에틸렌(PE) 재질 또는 발포수지 등으로 차단함으로써 누수현상을 방지하도록 하였으나, 플라스틱 재질의 하수관은 PVC나 폴리에틸렌을 주원료로 하여 압출 성형을 함으로, 상기 플라스틱 재질의 하수관 전체의 강도 역시 약하여 파손의 위험성이 많아지게 되고, 내구성이 상대적으로 저하되었다.또한, 이중벽관의 절단부의 중공부를 기존의 폴리에틸렌(PE) 재질 또는 발포수지등으로 충진하면, 냉각되어 있는 이중벽관과의 상용성이 좋지 않아서 충진을 될 수 있어도 충진된 중공부를 절단해 본 결과 부분적으로 내부 단면 절단 시 충전되지 않는 부위가 나타나는 공극이 발생되어 정확한 맞이음 형태로의 융착이 불가능하고, 충진 물질과 이중벽관과의 접착이 균일하게 이루어지지 않아 이중벽관과 충진물이 분리되는 문제가 나타났다.따라서, 이와 같은 현상을 해결하기 위하여 폴리에틸렌 수지에 무수말레인산을 가교결합(Crosslinkin Bond)하고, 폴레에틸렌 수지에 극성기를 도입한 후 냉각되어 있는 이중벽관과의 접착성을 향상시키고, 또한 용융 흐름성을 향상시켜 충진이 용이하도록 기능성 폴레에틸렌 컴파운드를 제공하였다.상기 기능성 폴리에틸렌 컴파운드는 폴리에틸렌 수지 100중량부에 상용화제 1 ~ 30중량부와, 가교제 0.05 ~ 5중량부와, 산화방지제 0.01 ~ 2중량부 및, 활제 0.01 ~ 2중량부를 혼합하여, 온도 조절이 되는 건식 혼합기(헨셀 믹서), 니더(Kneader), 반버리믹서, 일축 또는 이축압출기등과 같은 통상적인 혼합 설비를 이용하여 용융, 혼합하여 기능성 폴리에틸렌 컴파운드를 제공하도록 하였다.상기 이축압출기(twin screw extruder)의 배럴(barrel)은 10개 부분으로 온도 조절이 가능하도록 되어 있으며, 온도 범위는 140℃ 내지 220℃ 스크류 회전 속도는 200RPM에서 230RPM으로 조절하였다. 압출기의 다이를 거친 스트랜드(strand)를 냉각수조에서 냉각시키고, 펠렛타이져에 의하여 2차 가공이 용이한 펠렛 형태로 절단하였다. 이들 펠렛을 막힘단부 성형장치의 구성요소인 충진용 건(144)을 이용하여 이중벽관 절단부의 중공부위를 충진하게 된다.그리고, 본 발명에 사용되는 기능성 폴리에틸렌 컴파운드는 냉각된 이중벽관의 단부 테두리에 형성된 홈과의 접합성을 향상시키기 위한 상용화제를 폴리에틸렌 100중량부를 기준으로 1 내지 30중량부 사용한다. 상기 상용화제는 폴리올레핀 주쇄(main chain)에 극성 단량제부를 도입한 후 분산성 향상 등을 위하여 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 혼합한 것을 사용하는데, 이때 극성 단량체로는 불포화 카르복실산 또는 무수물, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 말레오피마린산, 무수테트라히드로프탈산, 바람직하게는 무수말레인산을 사용한다.상기 폴리올레핀 상용화제는 극성 단량체와 중합 개시제를 폴리올레핀과 함께 압출기내에서 용융, 혼련시켜 공중합체를 얻는 폴리올레핀 용융반응법과 적당한 용매 존재 하에서 극성 단량체, 중합개시제 및 폴리올레핀을 용해 시켜 공중합체를 얻는 용액 중합법 등에 의해 제조할 수 있다.또한 가교제로는 유기과산화물로써 통상적으로 폴리에틸렌 가교에 많이 사용되는 디큐빌페록사이드(Dicumyl Peroxide)를 사용한다.상기 기능성 폴리에틸렌 컴파운드의 성형 가공시 내열 산화 방지 효과를 주기 위해 산화방지제를 첨가하는데, 이러한 산화방지제는 통상의 아민계 산화방지제와 인계산화방지제를 단독 혹은 1:1로 혼합하여 사용할 수 있으며, 성형 가공시 마찰에 의해 폴리에틸렌의 분해를 억제하기 위하여 사용되는 활제는 스테아르산 칼슘(Ca-St), 스테아르산 아연(Zn-St) 및 이들의 혼합물을 사용한다.또한, 상기 기능성 폴리에틸렌 컴파운드는 기타 첨가제로서 안료, 예를 들면 카본블랙을 포함하는 흑분말이 첨가될 수 있는데, 이때 카본블랙의 평균 입경은 10 ~ 60nm인 것을 사용하며, 바람직하게는 10 ~ 30nm인 것을 사용한다. 카본 블랙 평균 입경이 10nm 미만의 경우에는 분산성을 떨어뜨리며, 60nm 보다 큰 경우에는 이중벽관에 충전시 상용성 저하 및 내충격성을 떨어뜨리는 단점이 있다.이와 같은 본 발명은 이하에서 설명되는 막힘단부 성형장치(100)에 의해 이중벽관(200)의 양 단부의 중공부(201)에 충진되게 되는데, 이와 같이 이중벽관(200)의 양 단부의 중공부(201)에 상기 기능성 컴파운드를 충진하게 되는 막힘단부 성형장치(100)는 덮개(111)와 베이스(112)가 힌지(114)에 의해 회전 가능하게 결합된 몸체(110)로 구성된다. 보다 바람직하게는 상기 몸체(110)의 일 측 힌지(114)가 장착된 부분에 고정부재(115)를 결합하고, 덮개(111)의 상부에 고정구(117)를 결합하여 상기 고정부재(115)와 고정구(117) 사이에 양측이 회전 가능하도록 개폐 실린더(116)를 결합하여 상기 덮개(111)가 개폐 실린더(116)에 의해 힌지(114)를 중심으로 하여 회전되어 개폐될 수 있도록 구성할 수도 있다.상기 몸체(110)의 내부에는 내주면 둘레를 따라 다수개의 클램프(118)가 장착되며, 상기 몸체(110)의 일 측에는 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이 축에 의해 풀리(121)와 홀더(120)가 연결된 상태로 장착된다.상기 홀더(120)는 베이스 플레이트(123)를 중심으로 하여 일 측에는 구동장치(122)가 결합되고, 다른 일 측에는 다수개의 발(125)이 결합된 가이드 플레이트(124)가 결합된다.몸체(110)의 일 측에는 도 4a에 도시된 것과 같이 엔드밀(131)을 갖는 절삭기(130)가 지지대(132)에 연결되고, 고정구(151)에 의해 회전 가능하게 장착된 회전 실린더(150)의 로드에 연결되어 일정 각도로 회전 가능하게 구성된다. 또한, 상기 절삭기(130)는 몸체(110)의 내 측면에 설치된 고정가이드(119)에 의해 이중벽관(200)의 단부를 일정깊이로 절삭될 수 있게 된다.그리고, 상기 절삭기(130)가 장착된 몸체(110)의 단부 위치에는 충진용 지그(141)와 실린더(160) 및 충진건(144)으로 구성되는 충진기(140)가 위치된다.상기 충진용 지그(141)는 일 측에는 삽입홈(142)이 형성되고, 상기 삽입홈(142)의 일 측에는 하나 이상의 주입구(143)가 형성되고, 상기 주입구(143)에는 충진용 건(144)이 장착되는데, 실린더(160)가 충진용 지그(141)의 다른 일 측면에 장착되어 상기 충진기(140)를 전, 후로 작동시키게 된다.이와 같은 구성을 갖는 막힘단부 성형장치(100)에 의해 본 발명에 따른 기능성 컴파운드는 다음과 같은 작동에 의해 이중벽관(200)의 중공부(201)에 충진된게 된다.First, when the present invention is schematically described, grooves having a constant depth are formed along the edges of the ends through the apparatus constituted by the present invention described below at both ends of the double wall pipe manufactured in the same manner as the prior art. The functional compound manufactured according to the present invention described above is filled in the groove and molded to have a blockage structure at both ends of the double wall pipe, so that the construction of the pipe and the pipe to be able to be mutually related to the technology. Water leakage is prevented by blocking the hollow part of the pipe with polyethylene (PE) material or foamed resin, but plastic sewage pipe is made by extrusion molding using PVC or polyethylene as a main raw material, and the strength of the entire sewage pipe of the plastic material is also Weakness increases the risk of breakage, and durability decreases relatively. If the hollow part of the cut part of the middle wall pipe is filled with existing polyethylene (PE) material or foamed resin, the hollow part is cut even if the filling is possible due to poor compatibility with the cooled double wall pipe. There was a problem that the gap between the filling and the double wall pipe was impossible because the gap between the unfilled areas appeared, and the filling material and the double wall pipe were not uniformly bonded. In order to solve such a phenomenon, maleic anhydride is crosslinked in polyethylene resin, and a polar group is introduced into polyethylene resin to improve adhesion with a cooled double wall tube, and also improve melt flowability. Functional polyethylene compound to provide easy filling. The pound is a dry mixer in which temperature control is performed by mixing 100 parts by weight of polyethylene resin with 1 to 30 parts by weight of a compatibilizer, 0.05 to 5 parts by weight of crosslinking agent, 0.01 to 2 parts by weight of antioxidant, and 0.01 to 2 parts by weight of lubricant. A conventional polyethylene mixing equipment such as Henschel mixer, Kneader, Banbury mixer, single screw or twin screw extruder was used to melt and mix to provide a functional polyethylene compound. The barrel of the twin screw extruder ( The barrel) is 10 parts temperature control is possible, the temperature range was 140 ℃ to 220 ℃ screw rotation speed was adjusted from 200RPM to 230RPM. Strands passed through the die of the extruder were cooled in a cooling water tank, and cut into pellets for easy secondary processing by a pelletizer. These pellets are filled in the hollow portion of the cut of the double wall pipe by using the filling gun 144, which is a component of the clogging end forming apparatus. The functional polyethylene compound used in the present invention is formed on the end edge of the cooled double wall pipe. 1 to 30 parts by weight of a compatibilizer for improving adhesion with the formed groove is used based on 100 parts by weight of polyethylene. The compatibilizer is a mixture of polyethylene or polypropylene for the purpose of dispersibility after the introduction of a polar monomer in the polyolefin main chain (poly chain), wherein the polar monomer is unsaturated carboxylic acid or anhydride, for example Acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, maleopymarinic acid, tetrahydrophthalic anhydride, preferably maleic anhydride are used. The polyolefin compatibilizer is melted and kneaded in an extruder with a polar monomer and a polymerization initiator in an extruder, It can be prepared by the polyolefin melt reaction method for obtaining the copolymer and the solution polymerization method for dissolving the polar monomer, the polymerization initiator and the polyolefin in the presence of a suitable solvent to obtain a copolymer. Dicumyl Peroxide In the molding process of the functional polyethylene compound, an antioxidant is added to give a heat resistant antioxidant effect, and such an antioxidant may be used alone or in a 1: 1 mixture of a conventional amine antioxidant and a phosphorus antioxidant. The lubricant used to suppress the decomposition of polyethylene by friction during molding is used calcium stearate (Ca-St), zinc stearate (Zn-St) and mixtures thereof. The functional polyethylene compound As other additives, a pigment, for example, black powder including carbon black may be added. In this case, an average particle diameter of carbon black is 10 to 60 nm, and preferably 10 to 30 nm. If the average particle diameter of carbon black is less than 10 nm, the dispersibility is lowered. If the carbon black has an average particle diameter of more than 60 nm, the carbon black has a disadvantage of lowering compatibility and impact resistance when filling a double walled tube. Filling the hollow portion 201 at both ends of the double wall tube 200 by the molding apparatus 100, and thus filling the functional compound in the hollow portion 201 at both ends of the double wall tube 200. Clogging end forming apparatus 100 is composed of a body 110, the lid 111 and the base 112 is rotatably coupled by a hinge 114. More preferably, the fixing member 115 is coupled to a portion on which one side hinge 114 of the body 110 is mounted, and the fixing member 115 is coupled to the fixing member 117 at the upper portion of the cover 111. And the opening and closing cylinder 116 so that both sides are rotatable between the fastener 117 and the cover 111 may be configured to be rotated about the hinge 114 by the opening and closing cylinder 116 to be opened and closed. A plurality of clamps 118 are mounted along the inner circumferential surface of the body 110, and one side of the body 110 is provided with a pulley 121 by an axis as shown in FIGS. 1A and 1B. The holder 120 is mounted in a connected state. The holder 120 has a guide plate coupled to one side of the base plate 123 at one side and a plurality of feet 125 at the other side thereof. The plate 124 is coupled. One side of the body 110 is the same as that shown in Figure 4a The cutting machine 130 having the end mill 131 as described above is connected to the support 132, is connected to the rod of the rotating cylinder 150 rotatably mounted by the fixture 151 is configured to be rotatable at an angle . In addition, the cutting machine 130 is able to cut the end of the double wall pipe 200 to a predetermined depth by the fixing guide 119 installed on the inner side of the body 110. And, the cutting machine 130 is mounted In the end position of the body 110, a filling jig 141, a filling unit 140 including a cylinder 160 and a filling gun 144 is located. The filling jig 141 has an insertion groove at one side thereof. 142 is formed, at least one injection hole 143 is formed on one side of the insertion groove 142, the filling gun 144 is mounted to the injection hole 143, the cylinder 160 is a filling jig It is mounted on the other side of the 141 to operate the filler 140 before, after. The functional compound according to the present invention by the clogging end forming apparatus 100 having such a configuration is for By filling the hollow portion 201 of the double wall pipe (200).
우선, 종래의 일반적인 공정을 통해 제조된 이중벽관(200)이 상기 몸체(110)의 베이스(112)에 장착된 클램프(118)에 얹혀지고, 개폐 실린더(116)에 의해 덮개(111)가 닫혀져 덮개(111)에 장착된 클램프(118)에 의해 위치가 고정되게 된다. 그 후에 구동장치(122)의 작동에 의해 홀더(120)의 발(125)이 벌어져 이중벽관(200)을 물게 된다.First, the double wall pipe 200 manufactured through a conventional general process is mounted on the clamp 118 mounted on the base 112 of the body 110, and the cover 111 is closed by the opening / closing cylinder 116. The position is fixed by the clamp 118 mounted to the cover 111. Thereafter, the feet 125 of the holder 120 are opened by the operation of the driving device 122 to bite the double wall pipe 200.
그 다음에는 회전 실린더(150)의 작동에 의해 절삭기(130)의 엔드밀(131)이 이중벽관(200)의 단부 위치로 이동되어 절삭을 시작하게 되는데, 상기 절삭기(130)의 엔드밀(131)이 일정 깊이까지 절삭을 하게 되면, 구동모터(미도시)의 작동에 의해 이중벽관(200)을 물고 있는 홀더(120)가 회전되면서 절삭기(130)에 의해 이중벽관(200)의 단부 테두리에는 일정 깊이의 홈이 형성되게 된다.Then, the end mill 131 of the cutting machine 130 is moved to the end position of the double wall pipe 200 by the operation of the rotary cylinder 150 to start cutting, the end mill 131 of the cutting machine 130 When cutting to a certain depth, the holder 120 holding the double wall pipe 200 by the operation of the drive motor (not shown) is rotated and the edge of the double wall pipe 200 by the cutting machine 130 Grooves of a certain depth are formed.
상기와 같이 이중벽관(200)의 단부 테두리에 홈이 형성되고 나면, 절삭기(130)는 회전실린더(150)에 의해 뒤로 후퇴되고, 충진기(141)와 결합된 실린더(160)가 작동하여 충진용 지그(141)를 이중벽관(200)의 단부에 끼우게 된다. 이와 같이 이중벽관(200)의 단부에 충진용 지그(141)의 삽입홈(142)이 끼워지면 충진용 건(144)을 통해 충진액을 주입구(143)로 분사하여 이중벽관(200)의 단부 테두리에 형성된 홈에 충진시키게 된다. 이와 같은 작동에 의해 이중벽관(200)은 양 단부에 막힘구조를 형성하게 되는 것이다.After the groove is formed on the end edge of the double wall pipe 200 as described above, the cutting machine 130 is retracted by the rotary cylinder 150, the cylinder 160 coupled with the filling machine 141 is operated to fill For jig 141 is fitted to the end of the double wall pipe (200). As such, when the insertion groove 142 of the filling jig 141 is fitted to the end of the double wall pipe 200, the filling liquid is injected into the injection hole 143 through the filling gun 144 to end the double wall pipe 200. Filled in the groove formed in the rim. By such an operation, the double wall pipe 200 forms a blockage structure at both ends.
상기 설명된 기술내용을 기초로 하여 종래 기술에 의한 이중벽으로 구성되는 관과, 본 발명에 의해 기능성 폴리에틸렌 컴파운드가 이중벽관의 양 단부에 충진된 관의 성능을 비교 실시한 결과는 다음과 같았다.Based on the above description, the results of comparing the performance of a pipe composed of a double wall according to the prior art with a pipe filled with functional polyethylene compound at both ends of the double wall pipe according to the present invention are as follows.
ASTM D 3574(TEST "F")에 의해 관의 단면을 폭 2.54㎝, 길이 15㎝로 절단 후 인장강도시험기(UTM)을 사용하여 중공부와 충전부의 경계면을 인장속도 100㎜/분으로 시험했을때, 층 분리 유무 및 계면강도를 측정하였다.상기 결과에서 보듯이 이중벽관의 중공부를 기존의 폴리에틸렌 수지로 충전 시 부분적으로 충전되지 않는 공극현상이 발생되지 았았고, 이중벽관과 충진 물질과의 상 분리 현상이 없었으며, 또한 수밀 시험 시 관 내부로 물이 침투하지 않음으로써 이중벽관의 맞이음 융착시 시공상의 문제점이 없는 것으로 알 수 있다.According to ASTM D 3574 (TEST "F"), the cross section of the tube was cut to 2.54 cm in width and 15 cm in length, and then the interface between the hollow part and the charging part was tested at a tensile speed of 100 mm / min using a tensile strength tester (UTM). In this case, the presence of layer separation and the interfacial strength were measured. As shown in the above results, when the hollow part of the double walled tube was filled with the existing polyethylene resin, the voids not partially filled were generated, and the phase of the double walled tube and the filler material was observed. There was no separation and no water penetrating into the tube during the watertight test.
이상에서 서술한 바와 같이 본 발명은 이중벽관을 가지는 하수관의 이음부 양단측면에서, 몸체의 둘레를 따라 둘레 내부에 형성된 나선형의 중공부에 폴리에틸렌과, 상용화제, 가교제, 산화방지제 및 활제를 혼합한 기능성 폴리에틸렌 컴파운드를 충진함으로써, 맞이음이 가능하도록 하게 되는 장점이 있다. 그리고, 이와 같은 맞이음 연결에 의하여 하수관의 이음부에 누수현상을 방지하고, 토사 등 외압에 강한 하수관을 형성하도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention is a mixture of polyethylene, a compatibilizer, a crosslinking agent, an antioxidant and a lubricant in a helical hollow portion formed in the circumference along the circumference of the body at both end portions of a sewer pipe having a double wall pipe. By filling the functional polyethylene compound, there is an advantage that the fitting is possible. In addition, by such a connection, there is an effect of preventing a leakage phenomenon at the joint of the sewer pipe and forming a sewer pipe resistant to external pressure such as earth and sand.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
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